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发动机冷却系统的作用与结构组成《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:07:58 阅读: 来源:松子厂家

2018-07-01 23:11:38来源:贤集网 阿莲

一台发动机,冷却系统是非常重要的部件。冷却系统承担着发动机“体温调节”的重要作用,它能够把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷,如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。对于发动机冷却系统很多人了解的并不是很深入,下面贤集网小编来为大家介绍发动机冷却系统的作用、结构组成、形成水垢的原因、故障诊断与排除、维护保养方法。一起来看看吧!

发动机冷却系统的作用

冷却系统既要防止发动机过热,又要防止发动机过冷。过热和过冷都会使发动机运动部件的正常间隙被破坏,润滑状况恶化,加速发动机磨损。发动机温度过高,会导致冷却液沸腾,严重降低热传递效率,混合气过早燃烧,发动机可能发生爆震,最终损坏发动机的气缸盖、气门和活塞等部件。发动机温度过低,会导致燃烧不充分,油耗增大,发动机使用寿命降低。

发动机冷却系统的结构组成

1、散热器

散热器一般安装在车辆前部,车辆行驶时,迎面而来的低温空气不断流经散热器,带走冷却液的热量,确保散热效果良好。

散热器是一个热交换器,它将气缸盖水套中流出的高温冷却液分成许多股小水流,增大散热面积,加速其冷却。冷却液在散热器芯内流动,空气从散热器芯外流过,高温冷却液与低温空气发生热传递,实现热交换。为了获得良好的散热效果,散热器与冷却风扇配合工作。冷却液经过散热器后,其温度可降低10~15℃。

2、膨胀水箱

膨胀水箱一般由透明塑料制造,以便于观察其内部冷却液液位。膨胀水箱的主要作用是为冷却液提供膨胀和收缩的空间,以及冷却系统集中的排气点,因此它的安装位置略高于其他冷却液通道。

3、冷却风扇

冷却风扇通常安装在散热器后方。冷却风扇旋转时吸入空气使其通过散热器,增强散热器的散热能力,加快冷却液的冷却速度。

在发动机运转初期或低温时,电动冷却风扇不运转,当冷却液温度传感器检测冷却液温度超过一定值时,ECM控制风扇电动机运转。

4、节温器

节温器是控制冷却液流动路径的阀门,它根据冷却液的温度打开或关闭冷却液流向散热器的通道。当发动机冷起动时,冷却液的温度较低,节温器将冷却液流向散热器的通道关闭冷却液经水泵直接流回气缸体和气缸盖水套内,以使冷却液能够迅速升温。当冷却液温度上升到一定值时,节温器将冷却液流向散热器的通道打开,冷却液经散热器降温后流回水泵。

大多数发动机的节温器布置在气缸盖出水管路中。这种布置方式的优点是结构简单。有些发动机的节温器安装在水泵入水口,这种设计能够防止发动机气缸体内的冷却液温度急剧降低,从而减小发动机内部应力的变化,避免发动机损坏。

5、水泵

汽车发动机一般采用离心式水泵,其结构简单,尺寸小、排量大且工作可靠。离心式水泵由带有冷却液进口和出口通道的壳体和叶轮等组成。叶轮轴由一个或多个密封轴承支承,轴承不需要润滑。使用密封的轴承,可以防止润滑脂泄漏及脏物和水的进入。水泵壳体安装在发动机气缸体上,水泵叶轮固定在水泵轴上,水泵泵腔与气缸体水套相连接。

水泵的作用是对冷却液加压,保证其在冷却系统中循环流动。

6、暖风水箱

大多数汽车装有暖风系统,发动机冷却液是该系统的热源。暖风系统中有一个加热器芯,也叫暖风水箱,它由水管和散热器片组成,且两端分别连接冷却系统的出口和入口。发动机高温冷却液进入暖风水箱,加热流经暖风水箱的空气,然后返回发动机冷却系统。

7、冷却液

汽车会在不同的气候下行驶,通常要求车辆在-40~40℃的温度环境中能够正常工作,因此发动机冷却液必须具有低冰点和高沸点。

冷却液是软水、防冻剂和少量添加剂的混合物。软水中不含(或含少量)可溶性钙、镁化合物,能够有效防止水垢产生,保证冷却效果。防冻剂既可以防止冷却液在寒冷季节结冰,避免散热器、气缸体、气缸盖胀裂,又可以适当提高冷却液的沸点,保证冷却效果。最常用的防冻剂是乙二醇,乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味、具有吸湿性的黏稠液体,它能以任何比例与水相溶。冷却液中还添加有防锈剂、泡沫抑制剂、杀菌防霉剂、pH调节剂、着色剂等。

发动机冷却系统形成水垢的原因

1、钙、镁离子水垢的形成主要来源于硬水的添加

在使用过程中,冷却液会有一定损失,需要及时向冷却系统补充冷却液。有些用户不是补加冷却液或蒸馏水,而是直接加入硬水,结果硬水总的钙、镁离子很容易与普通冷却液中的无机盐形成水垢。当这些水垢形成于缸体衬里及缸盖水道时,会出现局部高温区,恶化润滑油条件,加速发动机系统的磨损,严重时还会造成缸盖开裂。

2、硅胶垢主要来源于无机型冷却液中的硅酸盐

作为铝合金的特效腐蚀抑制剂硅酸盐被广泛应用于无机型冷却液中,但添加硬水时硅胶很容易析出,形成硅胶垢,堵塞散热管且极难清除。结果大大降低散热效率,使发动机过热。

3、腐蚀产物还会形成的金属垢

金属垢以铁垢和焊锡垢为主,金属垢形成于冷却系统的焊缝位置,容易造成水道堵塞及焊缝过热,导致焊缝位置强度下降而引起泄露。

发动机冷却系统的故障诊断与排除

一、冷却系统温度过高故障原因

汽车在运行中冷却系统温度过高会出现水温表指针指向红线,水温警示灯闪亮,甚至沸腾(俗称“开锅”);发动机在加速时伴随有明显的金属敲击声,同时有动力不足、水温警示灯闪烁、难以熄火等现象。

造成冷却系统温度过高的原因主要有:水温表或报警灯损坏;冷却系统水道中有水垢或其他杂物堵塞;水泵损坏;节温器失灵;风扇皮带打滑或断裂;风扇电机或风扇离合器损坏;百叶窗关闭或开度不足;散热器损坏或堵塞;气缸垫冲坏或缸体或缸盖出现裂纹,高温气体进入冷却系统;点火时间过迟或配气相位不对;发动机燃烧室积炭过多;空调冷凝器的冷却风扇不转,低档跑高速等导致发动机长时间大负荷工作;冷却液严重不足;温控开关高速挡或全部失灵;机油油量不足或黏度太大;混合气太浓或过稀等。

对冷却系统温度过高的故障应按照由外到内、由简单到复杂逐步查找。

(1)先检查百叶窗是否打开或开度不足。着开度足够,再检查风扇的转动情况及风扇皮带

是否打滑。如风扇不转或转速太低,可调整风扇皮带松紧度,或检查风扇离合器,或检查风扇电机及温控开关的好坏,若损坏,则应更换新件;

(2)若风扇转动正常,再用手分别感觉散热器和发动机的温度。若散热器温度低,而发动机温度高。说明冷却液循环不良。应检查散热器出水胶管是否被吸瘪.或胶管内壁有脱层堵塞,背胶管被吸瘪,应更换新管;

(3)如散热器出水良好,再拆松散热器进水管,起动发动机试验,冷却液应有力排出。否则说明水泵或节温器有故障。应进一步拆下节温器试验,著散热器的进水管仍不排水,则说明水泵有故障;若拆下节温器后,散热器的进水管变得排水有力了,则故障就在节温器,应换新件;

(4)检查散热器各部温度是否均匀。如果冷热不均,说明散热器内部芯管有诸塞或散热片倾倒过多;

(5)检查发动机各部温度是否均匀。如发动机的后端温度高于前端,则说明分水管已损坏或堵塞,应换新件;

(6)若以上检查正常,在水温过高的同时,发动机动力明显下降,并从水箱的加水口处涌出高温气体或从排气管处排出水蒸气,则应检查气缸势是否烧坏。

二、冷却系统温度过低故障原因

造成冷却系统温度过低的原因主要有:水温表及线路故障;水温传感器损坏;节温器阀门常开;百叶窗不能关闭温控开关、风扇电机线路故障导致风扇常开或装有硅油离合器风扇的车辆硅油离合器故障。

对冷却系统温度过低的故障可按照以下步骤查找:

(1)在环境温度较低时,应检查百叶窗是否关闭自如或未装保温罩;

(2)冷车启动后打开水箱盖,使发动机加速,观察水流速度及流量。若水流速度很快、流量大,说明节温器常开或未装节温器,应更换或加装节温器;

(3)若水温表指示温度偏低,而用手触试散热器时感觉很烫,用温度计测量水温却正常,说明水温传感器或水温表有故障;

(4)冷车启动发动机,此时电动风扇不应运转(装用电动风扇的车辆)。若此时电动风扇运转,说明温控开关失灵,应予以更换;

(5)冷车启动发动机,硅油离合器风扇应低俗运转(装用硅油离合器的发动机)。若硅油离合器风扇在冷车时高速旋转,说明硅油离合器有故障,应予以更换。

三、冷却系统消耗异常

冷却液消耗过快,需经常补充。造成冷却液消耗过快的原因主要有:水管破裂或接头密封不良;水泵水封磨损过甚或损坏而漏水;气缸垫渗漏;气缸体或气缸盖有裂纹;散热器损坏泄露;散热器盖进、排气阀失灵使冷却液泄露;膨胀水箱盖泄露等。

对冷却系统温度过低的故障可按照以下步骤查找:

(1)直观检查机体、水泵、散热器及各水管连接处有无冷却液渗出,必要时可对冷却系统进行加压检查;或用荧光检漏仪检测,若有渗漏,应进行维修;

(2)拔出机油尺,观察是否有冷却液泄露到机油中。若有,应对发动机进行检修;

(3)如果发动机行使无力,且排气管排白烟,则应检查发动机气缸垫是否已被冲坏。若有,应检修发动机。

发动机冷却系统维护保养方法

1、一定别忽视发动机冷却系统的保养,在水箱中加入汽车防冻液,和结垢,抑制泡沫产生,消除气阻,抑制铝制部件的点蚀和气蚀,保障水泵正常工作。

2、还应对发动机冷却系统进行清洗,因为在水箱和水道内的铁锈和水垢会限制防冻液在系统中流动,从而降低散热效果,导致发动机过热,甚至造成发动机损坏。

3、清洗发动机冷却系统时用质量好的冷却系统强力清洗剂,能有效地把整个冷却系统内的铁锈、水垢和酸性物质完全清除干净,清洗下来的水垢不是大片脱落,而呈现粉末状悬浮在冷却液中,不会堵塞发动机内的小的水道。而一般的汽车清洗剂,无法清除水道内的水垢和酸性物质,有时甚至会堵塞水道,并且要拆下水箱进行清洗。

上文相关知识大家都了解了吗?这些是贤集网小编为大家介绍的发动机冷却系统的作用、结构组成、形成水垢的原因、故障诊断与排除、维护保养方法。发动机冷却系统的功用不言而喻,通过冷却液的循环散发机器内部多余的热量,并能够随着热负荷的变化调节冷却强度,保持发动机各个零部件正常的工作温度。现代发动机冷却系统的正常温度一般在95—115℃,冷却系统工作不良,冷却液温度过低时,发动机燃烧条件变差,内部磨损急剧加快;冷却液温度过高时,发动机输出功率下降,零件过度膨胀发生拉缸抱瓦,是发动机遭受毁灭性的破坏,还容易出现冷却液“开锅”的现象。所以在使用发动机冷却系统的时候,一定要注意,只有悉心保养发动机冷却系统,才能够保证它正常运行。

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